Операторы языка паскаль. Программирование. Циклы Pascal-Паскаль Какие операторы цикла существуют в языке паскаль

В общих чертах, сегодня узнаем о каждом из циклов в паскале поподробней и увидим как они задаются. Будем разбирать цикл while с предусловием , цикл for с параметром и цикл repeat - until с постусловием .

1. Цикл с параметром в Паскале - FOR

Цикл FOR задаёт определённое условие по которому программа будет работать до его выполнения, допустим нужно нам 5 (или n) раз зациклить программу, то это легко сделать с помощью данного цикла. У цикла FOR есть характерная черта - счетчик который обычно обозначается буквой i или j.

Внешний вид цикла с параметром в паскале:

for i:= 1 to n do // присваиваем i сначала одному, потом двум, трем, ..., n

После 1-го прохода переменной i присваиваем 1, после второго присваиваем 2 и так до тех пор, пока не дойдем до n. to - это до.. в порядке возрастания, также есть downto - до.. в порядке убывания.

Блок - схема цикла с параметром:

2. Цикл с предусловием в Паскале - WHILE

Оператор цикла с предусловием выполняет действия заранее неизвестное число раз. Выход из цикла осуществляется, если некоторое логическое выражение или его результат окажется ложным. Так как верность логического выражения проверяется в начале, тело цикла может не выполнится ни одного разу.

Структура цикла с предусловием:

WHILE DO begin end;

Логическое выражение, истинность которого проверяется вначале выполнения циклического оператора;

Любые выполняемые операторы языка.

Порядок выполнения цикла:

Пока условие истинно выполняется тело цикла. Как только условие становится ложно выполнение цикла прекращается.

Блок - схема цикла с предусловием:

Пример:

Задача: вычислить сумму ряда 1+1.5+2+2.5+3+3.5+ .. + 30

program example-while;

Var sum:real; n:real; BEGIN sum:=0; n:=1; while n

3. Цикл с постусловием - Repeat - until.

Этот оператор аналогичен оператору цикла с предусловием, но отличается от него тем, что проверка условия производится после выполнения тела (действий) цикла. Это обеспечивает его выполнение хотя бы один раз в отличие от ранее разобранных циклов.

Обратите внимание на то, что данный оператор цикла предполагает наличие нескольких операторов в теле цикла, то есть можно выполнять несколько действий, поэтому служебные слова Begin и End не нужны.

Последовательность операторов, входящих в тело цикла выполняется один раз, после чего проверяется соблюдение условия, записанного следом за служебным словом Until. Если условие не соблюдается, цикл завершается. В противном случае - тело цикла повторяется ещё раз, после чего снова проверяется соблюдение условия.

Блок - схема цикла с постусловием:

Формат записи, структура цикла:
REPEAT UNTIL ;

Пример:

Program test2; Var b:Real; Begin b:=100; Repeat b:=b/2; Until b

Выводы:

1.Цикл с параметром используется переменная, называемая параметром цикла или счётчиком. Перед выполнением цикла параметру (счётчику) устанавливается начальное значение. После выполнения шага цикла значение параметра увеличивается на единицу. Цикл продолжается до тех пор пока параметр не достигнет своего конечного значения, которое указывается после to (downto).

2. Цикл с предусловием выполняется до тех пор, пока условие выполнения не станет ложным, и продолжается, если условие истинно.

3. Цикл с постусловием выполняется до тех пор, пока условие не станет истинно, если условие ложно, цикл продолжается.

Основа программирования - циклы, например, for. Pascal. Как и любой компьютерный язык, он также содержит такие конструкции в своём синтаксисе.

Назначение циклических операторов

Типичная задача - заставить компьютер выполнять одно и то же действие несколько раз. Вот здесь и спасают конструкции, позволяющие организовать повторение кода. Итак, цикл в программировании - это многократно исполняемое действие, организуемое с помощью средств языка.

Язык программирования Pascal включает несколько таких конструкций:

• for - повтор с параметром;
• while - повтор с предусловием;
• repeat ... until - повтор с постусловием.

Несмотря на кажущуюся простоту и очевидность циклических конструкций, начинающие программисты сталкиваются с рядом проблем при их реализации. Наибольшие сложности вызывает постановка условий выхода из цикла. В этом отношении счётный оператор for является самым незамысловатым.

Структура

Чтобы записать конструкцию повтора с параметром, нужно набрать следующий код:

FOR {a} := {b} TO {c} DO {d}.

В примере зарезервированные слова языка для удобства написаны заглавными буквами, на практике можно использовать строчное начертание. Используемые переменные и операторы приведены в фигурных скобках. Они означают:

• { a} - переменная любого счётного типа, чаще всего INTEGER;
• { b}, { c} - выражения счётного типа, такого же, как и { a} ;
• { d} - произвольный оператор/операторы языка, называемые также телом цикла.

Отрабатывая конструкцию for , Pascal рассчитывает значение { b} , присваивает { a} := { c} , после чего запускается повтор действий:

• проверка условия { b} <= { c} , при выполнении которого цикл останавливает свою работу;
• запуск оператора {d} ;
• увеличение значения {a} на единицу, то есть { a} := { a} + 1 .

Поскольку количество повторений внутри тела for известно, данную конструкцию относят к детерминированным циклам.

Пример

Чтобы понять, как будет выполняться for , далее, приведён пример, кода на языке паскаль для «чайников».

• s:= 0;
• for a:= 1 to 5 do
• begin
• s:= s + a;
• end;
• writeln(s);

Разбираясь в написанных инструкциях, можно записать значения в каждой итерации:

• 1-я итерация: a = 1; s = 1 ;
• 2-я итерация: a = 2; s = 3 ;
• 3-я итерация: a = 3; s = 6 ;
• 4-я итерация: a = 4; s = 10 ;
• 5-я итерация: a = 5; s = 15 .

В итоге пользователь увидит на экране число «15» - сумму чисел от 1 до 5.

Чтобы сделать первую программу более универсальной, следует заменить числа 1 и 5 переменными.

Частые ошибки

При использовании цикла for , Pascal требует внимательного отношения к значениям { a}, { b}, { c} . Если не выполнять правила написания программ, компилятор сообщит об ошибке. Таких правил пять.

1. Счётчик (параметр цикла) { a} задаётся целым числом.
2. Значения { b} и { c} также должны иметь целочисленный тип. Например, нужно просчитать значения угла, заданного в радианах от 0 до p. Но следующая запись кода будет неверной for a:= 0 to pi do. Решение - использовать функции округления trunc () или round (). Первая отбрасывает дробную часть вещественного числа, вторая - округляет его до ближайшего целого.
3. Если пользователь ошибся и указал {b} < {c} , оператор {d} ни разу не отработает.
4. После выполнения цикла счётчик { a} может иметь любое значение. Хотя это противоречит логике, но на практике { a} <> { c} . Вывод: не рекомендуется обращаться к { a} после выполнения конструкции for .
5. В теле цикла (то есть после слова do ) не рекомендуется использовать какие-либо операторы, изменяющие значения параметра { a} . Следование данному правилу ошибки не вызовет, но будет нарушена логика программы.

Следующее правило является общепринятым и соответствует «хорошему тону» в программировании: чтобы было удобно работать с кодом, необходимо записывать операторы тела цикла не с первой колонки. Например, делая 2-3 пробела слева или используя клавишу Tab.

Данное предписание применимо не только к языку паскаль. Для «чайников» оно позволяет быстро найти и исправить ошибку в инструкциях.

Типичные задачи

Допустим, необходимо выполнить вида f(x) = 3* x + 15 , то есть получить таблицу из M значений функций в диапазоне [x 1 ; x 2 ], где x 1 и x 2 - минимальное и максимальные значения аргумента. Решать эту и подобные задачи помогает конструкция for . Pascal рекомендует записать программный код следующим способом:

• for a:= 1 to M do
• begin
• x:= x1+(x2-x1)*(a-1)/(M-1);
• f:= 3*x + 15;
• writeln (x, ‘ ’, f);
• end.

Поскольку шаг изменения x не задан, значение аргумента рассчитывается в ходе программы при каждой итерации с помощью формулы: x:= x1+(x2- x1)*(a-1)/(M-1).

Цикл в цикле

Ввиду того, что внутри конструкции разрешается использовать любые операторы, допускается поместить в её тело ещё один цикл for . Pascal имеет стандартное описание для данной задачи, сходное с другими языками программирования:

• FOR {a} := {b} TO {c} DO
• FOR {a1} := {b1} TO {c1} DO

Чтобы конструкция работала верно, необходимо соблюдать условие: счётчики в каждом цикле должны быть разные. Иначе внутренний цикл будет менять значение параметра внешнего цикла, что приведёт к логическим ошибкам.

Здравствуйте, дорогие читатели! Вот мы с вами и подошли к изучению циклов. Циклы в Паскаль. Что это такое? Как этим пользоваться? Для чего они нужны? Именно на эти вопросы я сегодня и отвечу.
Если вы читали , то знаете, что существует три вида алгоритмов: линейный, разветвляющийся и циклический. Мы с вами уже знаем, как реализовывать и алгоритмы на Паскале. Приступим к изучению последнего типа алгоритмов.
В языке Pascal, как и в большинстве языков программирования, существует три типа циклических конструкций.

Любой цикл состоит из тела и заголовка. Тело цикла — это набор повторяющихся операторов, а условие — это логическое выражение, в зависимости от результата которого и происходит повторное выполнение цикла.

Возьмем одну задачу, которую будем решать, используя различные виды циклов.

Задача 1. Вывести все числа от 1 до числа, введенного с клавиатуры.

While, или цикл с предусловием

Как вы, наверное, уже поняли из названия, while — это цикл, в котором условие стоит перед телом. Причем тело цикла выполняется тогда и только тогда, когда условие true ; как только условие становится false

While имеет формат:

while < условие> do <оператор 1>; {Пока … делай ….}

Данный цикл подходит только для одного оператора, если же вы хотите использовать несколько операторов в своем коде, вам следует заключить их в операторные скобки — begin и end; .

Решение задачи.

Program example_while; var i, N: integer; { объявляем переменные } begin i:= 1; { Присваиваем i значение 1 } readln(N); { Считываем последнее число } while i <= N do {Как только i станет больше N, цикл прекратится (можно было бы написать просто <, но пришлось бы добавлять 1 к N) } begin {Открываем операторные скобки} write(i, " "); {Выводим i} Inc(i); {увеличиваем i на один.} end; { закрываем скобки } end.

Repeat, или цикл с постусловием

Repeat — полная противоположность while . Repeat — это цикл, в котором условие стоит после тела. Причем оно выполняется тогда и только тогда, когда результат условия false ;как только логическое выражение становится true , выполнение цикла прекращается.

Repeat имеет формат:

repeat { повторяй … }
<оператор 1>;
< оператор 2>;
…
until {до…} <условие>

Begin и end не требуются.

Решение задачи.

Program example_repeat; var i, N: integer;{ объявляем переменные } begin i:= 1; { Присваиваем i значение 1 } readln(N); { Считываем последнее число } repeat {после repeat не требуется begin и end } write(i, " "); {Выводим i} Inc(i); {увеличиваем i на один.} until i = N + 1; {Например, i = 11, а N = 10. Цикл прекратится, так условие стало true.} end.

For, или цикл с параметром

For — это цикл, в котором тело выполняется заданное количество раз.

Существует две формы записи этого цикла:

Первая форма

<счетчик1> будет увеличиваться на 1.

<значение1> — это начальное значение счетчика. Это может быть переменная или число.
<конечное_значение> : как только значение <счетчик1> станет больше <конечное_значение>

Если требуется написать несколько операторов в теле цикла, используем begin и end .

И <счетчик1>, и <конечное_значение>, и <значение1> — переменные целого типа.

Чаще всего в качестве счетчика используется переменная i.

Вторая форма

После каждой итерации значение <счетчик2> будет уменьшатся на 1.

<значение2> — это начальное значение счетчика.
<конечное_значение> : как только значение <счетчик2> станет меньше <конечное_значение>, выполнение цикла прекратится.

Два важных примечания:

1. Цикл повторяется, пока значение значение счетчика лежит в отрезке [значение; конечное_значение].
2. Изменять значение счетчика внутри тела нельзя ! Вот что выводит компилятор:

Решение задачи:

Program example_for; var i, N: integer; begin read(N); {предположим, что мы ввели 10} for i:= 1 to N do write(i, " "); {количество итераций - 10 - 1 + 1 = 10} end.

Согласитесь, данный код проще и лаконичнее, чем все предыдущие. И цикл for — не совсем обычный цикл, в нем нет логического условия. Поэтому цикл с параметром в программировании называют синтаксическим сахаром. Синтаксический сахар — это дополнения синтаксиса языка программирования, которые не добавляют новых возможностей, а делают использование языка более удобным для человека.

Давайте решим пару задач.

For1 . Даны целые числа K и N (N > 0). Вывести N раз число K.

Организовываем простой цикл от 1 до требуемого числа.

Program for1; var K, N, i: integer; begin read(K, N); for i:= 1 to N do write(K, " "); {Пишем К через пробел } end.

For2 . < B). Вывести в порядке возрастания все целые числа, расположенные между A и B (включая сами числа A и B), а также количество N этих чисел.

Так как A < B, то цикл должен будет выводить все числа от А до B. Чтобы сосчитать количество чисел, используем формулу: <конечное_значение> — <начальное_значение> + 1.

Program for2; var A, B, i, count: integer; begin read(A, B); for i:= A to B do write(i, " "); {выписываем числа от меньшего к большему} count:= B - A + 1; {считаем количество чисел} writeln; write("Количество чисел - ", count); end.

For9 . Даны два целых числа A и B (A < B). Найти сумму квадратов всех целых чисел от A до B включительно.

Организовываем такой же цикл, как и в предыдущей задаче, но одновременно суммируем квадраты всех чисел. Чтобы высчитать квадрат, используем функцию .

Program for9; var A, B, i, S: integer; begin read(A, B); S:= 0; {PascalABC делает это автоматически, но если у вас другой компилятор советуем обнулять переменные вручную} for i:= A to B do S:= S + Sqr(i); {складываем все квадраты} writeln; write("Сумма квадратов - ", S); end.

For13° . Дано целое число N (> 0). Найти значение выражения 1.1 – 1.2 + 1.3 – … (N слагаемых, знаки чередуются). Условный оператор не использовать.

Для того, чтобы поменять знак, каждую итерацию цикла меняем значение специальной переменной на противоположное.

Program for13; var N, A, i: integer; S: real; begin Write("N = "); readln(N); S:= 1.1; A:= 1; {Сначала положительное} for i:= 2 to N do {первую итерацию цикла мы уже произвели, поэтому начинаем отсчет с 2} begin A:= -A; {Теперь отрицательное} S:= S + A * (1 + i / 10); {Складываем} end; Writeln(S:5:1); {Отдадим под дробную часть одно знакоместо} end.

While1° . Даны положительные числа A и B (A > B). На отрезке длины A размещено максимально возможное количество отрезков длины B (без наложений). Не используя операции умножения и деления, найти длину незанятой части отрезка A.

Каждый раз вычитаем B из А, пока А — В >= 0.

Program while1; var A, B: integer; begin readln(A, B); while (A - B) >= 0 do A:= A - B; {Пока разница положительная, вычитаем. Необходимо предусмотреть вариант с кратностью А и B, поэтому >=} write(A); end.

While4° . Дано целое число N (> 0). Если оно является степенью числа 3, то вывести True, если не является - вывести False.

Действуем следующим образом: пока N делится нацело на три, делим N нацело. Затем, если N = 1 — число является степенью тройки; если N <> 1, тогда число — не степень тройки. Для того чтобы решить эту задачу, требуется знать, что такое , и как работают .

Program while4; var N: integer; begin readln(N); while N mod 3 = 0 do N:= N div 3; {Пока остаток от деления на три равен нулю, делим N нацело } writeln(N = 1); {логическое выражение} end.

На сегодня все! Не забывайте почаще заходить на наш сайт и кликать по кнопочкам, которые расположены перед комментариями.

При решении подавляющего большинства задач (в том числе и весьма несложных) в программе практически невозможно задать в явном виде все операции, которые необходимо выполнить. В самом деле, пусть необходимо вычислить сумму первых n членов гармонического ряда:

Y= 1+ 1/2+ 1/3 + …+ 1/ n

Очевидно, что с использованием только рассмотренных выше типов операторов можно составить программу лишь для фиксированного значения n. Например, при n=5 требуемые вычисления можно задать с помощью оператора присваивания вида:

Y:= 1+1/2+1/3+1/4+1/5

Если же значение n не фиксируется, а является исходным данным, вводимым в процессе выполнения программы (и даже константой, описанной в программе), то аналогичный оператор присваивания записать невозможно. Ибо запись вида Y:= 1+1/2+1/3+…+1/ n в языках программирования недопустима.

Для устранения возникающих трудностей служат операторы цикла . Они позволяют повторять выполнение отдельных частей программы. Можно выделить четыре ператора цикла , присутствующих в том или ином виде во всех языках программирования: простой арифметический оператор цикла (цикл с параметром с шагом 1), сложный арифметический оператор цикла (цикл с параметром произвольного шага), итерационный оператор цикла с предусловием , итерационный оператор цикла с постусловием .

Простой арифметический оператор цикла Паскаля (цикл с параметром)

Вернемся к рассмотренной выше задаче вычисления суммы первых n членов гармонического ряда, правила которой невозможно задать в виде арифметического выражения, если значение n заранее не фиксировано.

На самом деле вычисление этой суммы можно осуществить по очень простому и компактному алгоритму: предварительно положим y=0 (с помощью оператора присваивания y:=0), а затем выполним оператор присваивания y:= y+1/ i для последовательных значений i= 1,2,…, n. При каждом очередном выполнении этого оператора к текущему значению y будет прибавляться очередное слагаемое. Как видно, в этом случае процесс вычислений будет носить циклический характер: оператор y:= y+1/i должен выполняться многократно, т.е. циклически, при различных значениях i.

Этот пример циклического вычислительного процесса является весьма типичным; его характерные особенности состоят в том, что

• число повторений цикла известно к началу его выполнения (в данном случае оно равно значению n, которое предполагается заданным к этому времени);
• управление циклом осуществляется с помощью переменной порядкового типа, которая в этом циклическом процессе принимает последовательные значения от заданного начального до заданного конечного значений (в нашем случае – это целочисленная переменная i, принимающая последовательные значения от 1 до n).

Для компактного задания подобного рода вычислительных процессов и служит оператор цикла с параметром . Чаще всего используется следующий вид этого оператора В Паскале:

For V:= E1 to E2 do S,

где for (для), to (увеличиваясь к) и do (выполнять, делать) – служебные слова, V – переменная порядкового типа, называемая параметром цикла, Е1 и Е2 – выражения того же типа, что и параметр цикла, S – оператор, который и выполняется многократно в цикле, называемый телом цикла.

Заметим, что в Паскале после do должен стоять один оператор, если необходимо выполнить несколько действий, то они должны быть объединены в один составной оператор путем заключения в операторные скобки.

Этот оператор цикла Паскаля предусматривает присваивание параметру цикла V последовательных значений от начального значения, равного значению выражения Е1, до конечного значения, равного значению выражения Е2, т.е. при каждом повторении выполняется оператор присваивания V:= succ(V) , и выполнение оператора S при каждом значении параметра цикла V. При этом значения выражений Е1 и Е2 вычисляются один раз, при входе в оператор цикла, а значение параметра цикла V не должно изменяться в результате выполнения оператора S. Если заданное конечное значение меньше начального значения (что допустимо), то оператор S не выполняется ни разу.

В Паскале считается, что при нормальном завершении выполнения оператора цикла значение параметра цикла не определено.

С использованием оператора цикла с параметром алгоритм вычисления суммы первых n членов гармонического ряда может быть задан следующим образом:

Readln(n);
Y:= 0;
For i:= 1 to n do y:= y+1/i;

В некоторых случаях бывает удобно, чтобы параметр цикла Паскаля принимал последовательные, но не возрастающие, а убывающие значения. Для таких случаев в Паскале предусмотрен оператор цикла с параметром следующего вида:

For V:= E1 downto E2 do S,

где downto (уменьшаясь к) – служебное слово, а все остальные слова и выражения имеют прежний смысл. Изменение параметра цикла от большего значения к меньшему происходит при выполнении присваивания V:=pred(V). Заметим, что начальное значение может быть меньше конечного значения. В этом случае оператор S не выполнится ни разу. Значение параметра цикла по завершении выполнения такого цикла так же считается неопределенным.

Следует запомнить и то, что для обоих вариантов записи цикла с параметром справедливо: если начальное и конечное значения равны, то тело цикла (оператор S) выполнится один раз.

Заметим так же, что параметр цикла может и не использоваться в теле цикла, так что основное его назначение – это управление числом повторений цикла. Например, значение y= x n, где n>=0 – целое, можно вычислить по следующему алгоритму: предварительно положить y=1, а затем n раз домножить это значение на x:

Readln(n);
Readln(x);
Y:= 1;
For i:= 1 to n do y:= y*x;

Как видно, здесь параметр цикла i служит лишь для того, чтобы тело цикла (оператор y:= y* x) выполнилось нужное число раз.

Арифметический оператор цикла Паскаля с произвольным шагом

Естественным усложнением простого арифметического цикла Паскаля, является цикл, в котором параметр цикла изменяется не на 1, а на произвольную величину – шаг приращения . При этом в процессе выполнения цикла шаг изменяется по заданному закону. Стандартные операторы для реализации такого цикла есть в Форте, в других языках их приходится организовывать из простейшего арифметического цикла.

Итерационные операторы цикла Паскаля

Итерационные циклы отличаются от циклов с параметром тем, что в них заранее неизвестно число повторений.

Пусть мы отправляемся за грибами и возвращаемся домой, когда корзина наполнится. Все грибники делятся на 2 категории:

• Смотрят, есть ли место в корзине, а уже потом срывают грибы, если их можно поместить в корзину. (Правда, в жизни таких грибников встречать не приходилось)
• Сначала срывают грибы, а уже потом думают, как их положить в корзину.

Отсюда получаются два варианта реализации итерационных циклов:
с предусловием и с постусловием.

В цикле с предусловием сначала проверяется условие, а потом делается шаг. Грибник придет с полной или почти полной корзиной. В цикле с постусловием – сначала шаг, а потом проверка. Как всякий нормальный грибник, этот принесет полную или слегка переполненную корзину.

Какой алгоритм выбрать? Это зависит от конкретной задачи.

Если, сделав шаг без проверки, можно свалиться в яму, то лучше проверка вначале (как слепой с палочкой). Ну, а если шаг без проверки вас не пугает, то можно отложить ее до завершения шага.

Нужно также проанализировать событие, которого мы ожидаем. Если оно может случиться до первого шага, то нужен цикл с предусловием. А если событие не может случиться до первого шага, то нужен цикл с постусловием.

Оператор цикла Паскаля с постусловием

Рассмотрим теперь математическую задачу. Пусть нам необходимо вычислить сумму первых членов гармонического ряда, удовлетворяющих условию 1/i>= e, где 0< e<1, а i=1,2,3…...Эту задачу можно решить по следующему алгоритму: положить предварительно y=0 и i=0, а затем в цикле увеличивать i на 1, к значению y добавлять очередное слагаемое 1/ i до тех пор, пока текущее значение 1/ i впервые окажется больше заданного значения 0< e<1.

Очевидно, что число повторений этого цикла заранее не известно. В подобного рода случаях мы можем лишь сформулировать условие, при выполнении которого процесс добавления к сумме очередного слагаемого должен завершиться.

Для задания таких вычислительных процессов и служит оператор цикла Паскаля с постусловием. Этот оператор имеет вид:

Repeat S1; S2;…; Si until B,

где repeat (повторять) и until (до) – служебные слова, через Si обозначен любой оператор Паскаля, а через В – логическое выражение.

При выполнении этого оператора цикла последовательность операторов, находящихся между словами repeat и until, выполнится один или более раз. Этот процесс завершается, когда после очередного выполнения заданной последовательности операторов логическое выражение В примет (впервые) значение true. Таким образом, с помощью логического выражения В задается условие завершения выполнения оператора цикла. Поскольку в данном случае проверка условия производится после выполнения последовательности операторов (тела цикла), этот оператор цикла и называется оператором цикла с постусловием.

С использованием этого вида оператора цикла Паскаля задача о суммировании первых членов гармонического ряда, удовлетворяющих заданному условию, может быть реализована следующим образом:

Readln(e);
i:=0;
y:=0;
Repeat
i:=i+1;
y:=y+1/i;
Until 1/i

Заметим, что оператор цикла с постусловием является более общим, чем оператор цикла с параметром - любой циклический процесс, задаваемый с помощью цикла с параметром можно представить в виде цикла с постусловием. Обратное утверждение неверно. Например, задача о суммировании первых n членов гармонического ряда, рассмотренная ранее, с оператором цикла с постусловием будет выглядеть так:

Readln(n);
i:=0;
y:=0;
Repeat
i:=i+1;
y:=y+1/i;
Until i>n;

Оператор цикла Паскаля с предусловием

В случае оператора цикла Паскаля с постусловием входящая в него последовательность операторов заведомо будет выполняться хотя бы один раз. Между тем довольно часто встречаются такие циклические процессы, когда число повторений цикла тоже неизвестно заранее, но при некоторых значениях исходных данных предусмотренные в цикле действия вообще не должны выполняться, и даже однократное выполнение этих действий может привести к неверным или неопределенным результатам.

Пусть, например, дано вещественное число М. Требуется найти наименьшее целое неотрицательное число k, при котором 3 k> M. Эту задачу можно решить по следующему алгоритму: предварительно положить y=1 и k=0; затем в цикле домножать значение y на 3 и увеличивать значение k на 1 до тех пор, пока текущее значение y впервые окажется больше значения М. На первый взгляд, здесь можно воспользоваться оператором цикла с постусловием:

Y:=1; k:=0;
Repeat
y:=y*3;
k:=k+1;
Until y> M;

Однако нетрудно убедиться в том, что при M<1 будет получен неправильный результат k=1, тогда как должно быть получено k=0: в этом случае предварительно сформированное значение k=0 является окончательным результатом и действия, предусмотренные в цикле, выполняться не должны.

Для задания подобного рода вычислительных процессов, когда число повторений цикла заранее неизвестно и действия, предусмотренные в цикле, могут вообще не выполняться, и служит оператор цикла с предусловием. Этот оператор цикла имеет в Паскале следующий вид:

где while (пока), do (делать, выполнять) – служебные слова, В – логическое выражение, S – оператор. Здесь оператор S выполняется ноль или более раз, но перед каждым очередным его выполнением вычисляется значение выражения В, и оператор S выполняется только в том случае, когда значение выражения В true. Выполнение оператора цикла завершается, когда выражение В впервые принимает значение false. Если это значение выражение В принимает при первом же его вычислении, то оператор S не выполнится ни разу.

В рассматриваемой нами задаче правильное значение k при любом значении М может быть получено следующим образом:

Y:=1; k:=0;
While y Begin
y:=y*3;
k:=k+1;
End;

Оператор цикла Паскаля с предусловием можно считать наиболее универсальным – с использованием таких операторов можно задать и циклические процессы, определяемые операторами цикла с параметром и постусловием.

Отметим отличия и особенности хорошего стиля работы с рассмотренными циклическими операторами.

Оператор, который выполняется в цикле, сам может быть циклом. Это относится ко всем видам циклов. В результате мы получаем вложенные циклы . Механизм работы вложенных циклов удобнее всего рассмотреть на примере вложенных циклов с параметром. Пусть нам нужно описать работу электронных часов, начиная с момента времени 0 часов, 0 минут, 0 секунд. Значение минут станет равным 1 только после того, как секунды «пробегут» все последовательные значения от 0 до 59. Часы изменят свое значение на 1 только после того, как минуты «пробегут» все последовательные значения от 0 до 59. Таким образом, вывод всех значений времени от начала суток до конца суток может быть представлен следующим фрагментом программы:

For h:=0 to 23 do
For m:=0 to 59 do
For s:=0 to 59 do
Writeln(h,":",m,":",s);

Для удобства реализации циклических структур на Паскале в последних версиях языка введены операторы break и continue , применяемые внутри циклов. Они расширяют возможности использования циклов и улучшают структуру программы.

В процессе выполнения тела цикла до полного завершения цикла могут возникнуть дополнительные условия, требующие завершения цикла. В этом случае цикл может быть прекращен оператором break.

В ходе выполнения цикла может возникнуть условие, при котором необходимо пропустить все или некоторые действия, предусмотренные в цикле, не прекращая работу цикла совсем. Для этого используется оператор continue, который передает управление в ту точку программы, где проверяется условие продолжения или прекращения цикла.

В большинстве программ встречается необходимость многократного выполнения некоторого оператора (или блока операторов). Для организации подобного рода конструкций могут использоваться операторы цикла. В языке программирования Паскаль используются следующие виды операторов цикла: for, while, repeat (в PascalABC.NET используется также оператор цикла foreach ).

Блок операторов, который необходимо выполнить многократно называется телом цикла.

Оператор for в Паскаль

Если число повторений тела цикла заранее известно, то используется оператор цикла for , который также часто называют оператором цикла с параметром.

Оператор for состоит из двух частей: тела цикла и заголовка, который предназначен для описания начального и конечного значений параметра цикла, а также варианта его изменения.

В зависимости от направления изменения параметра цикла (возрастание - to или убывание - downto ) в языке Паскаль оператор цикла for может быть записан в одной из двух форм:

• for параметр := нач_знач to кон_знач do
• оператор;

• for параметр := нач_знач downto кон_знач do
• оператор;

Переменная-параметр цикла может принимать любой порядковый тип . При этом начальное и конечное значения должны иметь тип совместимый с типом переменной-параметром.

Рассмотрим работу цикла for .

Перед началом выполнения оператора цикла вычисляются начальное значение, присваиваемое переменной-параметру, и конечное значение. Затем, циклически выполняются следующие операции:

1. Сравнивается текущее значение параметра с конечным значением.
2. Если условие параметр кон_знач истинно, то выполняется тело цикла, в противном случае оператор for завершает работу и управление передается оператору, следующему за циклом.

Внимание: в языке Паскаль параметр цикла, вне зависимости от возрастания или убывания, всякий раз изменяется на единицу.

Задача. Вывести на экран список квадратов целых чисел от 10 до 1.

Решение. В поставленной задаче параметр цикла убывает.

{Фрагмент кода программы}

• for i:= 10 downto 1 do
• writeln(i:2, " ", i * i);

Внимание: если в теле цикла необходимо использовать более одного оператора, то применяется составной оператор (операторные скобки begin и end ).

Пример 2. Известны оценки абитуриента на четырех экзаменах. Определить сумму набранных им баллов.

Задача. Известны оценки абитуриента на четырех экзаменах. Определить сумму набранных им баллов.

Решение. Будем использовать в программе оператор цикла с параметрами, так как известно количество повторений выполняемых действий (абитуриент получил ровно четыре отметки)

{Фрагмент кода программы}

• s:= 0;
• for i:= 1 to 4 do
• begin
• readln(mark);
• s:= s + mark;
• writeln(s);